الفرق بين الفلزات واللافلزات

كيف يمكنك التمييز بين الفلزات واللافلزات؟

تٌصَنَّفَ العناصر في الطبيعة لفئتين رئيسيتين هما الفلزات واللافلزات، وتمتلك كل فئة خصائص مُشْتَرَكَةٌ، وهذا هو السبب الرئيسي في تصنيفها؛ حيث تم وضع العناصر التي تمتلك نفس الخصائص الفيزيائية والكيميائية، وتتصرف في الطبيعة بطريقة مشابهة في نفس الفئة، وفيما يأتي الفرق بين الفلزات واللافلزات:[١]

الفرق بين الفلزات واللافلزات من حيث التعريف

تَعْرَفُ الفلزات (Metals) بأنها عناصر ذات تَعَدُّدَ، فأغلب العناصر في الطبيعة من الفلزات، كالألمنيوم والحديد، وتتواجد في قشرة الكرة الأرضية، كما تتميز بأن ذراتها تترتب بشكل بلوري ومنظَّم (Crystal Structure)، وتمتلك خصائص مختلفة كَاللَمَعانِ وَالمَوْصِلِيَّةِ الكهربائية.[٢] 

بينما يتم تعريف اللافلزات (Nonmetals) بأنها العناصر التي تمتلك خصائص مُعاكسَة للفلزات بشكٍل عام، مثل المظهر القاتم والتوصيل السيء للكهرباء، ومن الجدير بالذكر أن عددها أقل من الفلزات، لكنها ذات انتشار واسع في الطبيعة، ومن أهم العناصر اللافلزية في حياة الإنسان غازي الأكسجين والنتروجين.[٣]

الفرق بين الفلزات واللافلزات من حيث مجموعات الجدول الدوري

يُرَتِّبُ الجدول الدوري العناصر على شكل مجموعات مرتبة بأعمدة، وعادة ما تكون كل مجموعة لها خصائص مُشْتَرَكَةٌ، وتشكل الفلزات ما نسبته 80% من عناصر الجدول الدوري وتوجد أغلبها على اليسار(المجموعات الأولى)، ويتم تصنيفها لست مجموعات: الفلزات، الفلزات القَلَوِيَّة، الفلزات الانتقالية، الأكتينيدات (Actinides) واللانثينيدات (Lanthanides)، بالإضافة لسبعة عناصر وحيدة أهمها الألمنيوم (Al)، والغاليوم (Ga).[٤]

تَشْمَلُ اللافلزات عناصر موجودة بشكل عام فيالجزء الأيمن (المجموعات الأخيرة) من الجدول الدوري، وَتَضُمُّ مجموعة الهالوجينات، ومجموعة الغازات النبيلة، بالإضافة لثمانية عناصر وحيدة أَهَمُّها الهيدروجين (H)، الكربون (C) والأكسجين (O).[٥]

الفرق بين الفلزات واللافلزات من حيث اللمعان

يُعْتَبَرُ المظهر الخارجي من أكثر خصائص الفلزات واللافلزات الصلبة وضوحًا، وتتميز الفلزات بكونها لامعة(Lustrous)، فهي تتميز بقدرتها على عكس الضوء الساقط عليها كالذهب والنحاس، أما اللافلزات فلا تعتبر لامعة بل يكون مظهرها قاتم (Dull) وتكون قادرة على امتصاص الأشعة الساقطة عليها، مثل الكربون.[٦]

الفرق بين الفلزات واللافلزات من حيث موصلية الكهرباء

تتميز الفلزات بِكَوْنِها موصل جيد للكهرباء، وذلك نتيجةً لوجود الإلكترونات حرة الحركة في المدار الذري الأخير لها، ومن الأمثلة على الموصلات الجَيِّدَةُ من الفلزات النحاس (Cu)، بينما تعتبر اللافلزات موصلات سيئة للكهرباء فالإلكترونات في مدارها الأخير مُقَيَّدَةٌ الحركة.[٦]

الفرق بين الفلزات واللافلزات من حيث موصلية الحرارة

تعتمد موصلية الحرارة على حُرِّيَّةٌ الإلكترونات للعناصر في مدراها الذري الأخير كما هو الحال في مَوْصِلِيَّةٌ الكهرباء، ولذلك تعتبر الفلزات موصل جيد للحرارة كَالفِضَّةِ (Ag)، أما اللافلزات فتتصف بضعفها في توصيل الحرارة، وتعتبر عازل جيد لها كالفلور (F).[٧]

الفرق بين الفلزات واللافلزات من حيث حالة المادة

تتواجد الفلزات بالحالة الصُلْبَةُ دائمًا في درجات الحرارة الطبيعية باستثناء الزِئْبَقُ (Hg)، فهو الفلز الوحيد الذي تكون حالته سائلة،[١] بينما توجد اللافلزات بحالات المادة الثلاث، فمنها الصُلْبُ كالكربون، ومنها السائل كالبرومين (Br)، والغازي كالهيدروجين، حيث تُعتبَر جميع العناصر في الحالة الغازِيَّةُ لافلزات.[٥]

الفرق بين الفلزات واللافلزات من حيث المطاوعة

تَتَمَيَّزُ الفلزات بقابليتها لِلمُطاوَعَةِ (Ductile) أي أن لها قابلة للسحب والطرق والتشكيل لصفائح أو أسلاك، وذلك بسبب الروابط المَرِنَة بين ذراتها، فعلى سبيل المثال يمكن تشكيل 100 غرام من الفضة فقط وسحبه ليصبح سلك رفيع بطول 200 متر، وعلى النَقِيض فإن اللافلزات الصلبة غير قابلة للتشكيل.[٦]

الفرق بين الفلزات واللافلزات من حيث الكثافة

تَتَمَيَّزُ الفلزات بالكثافة العالية، حيث إن وزنها يعتبر كبير بالنسبة لحجمها، حيث إنتَراصّ الذرات بجانب بعضها البعض يَكْسِبُها كتلة مولية عالية،[٤] ويعتبر عنصر الإيريديوم (Ir) من الفلزات ذات الكثافة العالية،[٦] أما اللافلزات فهي على العكس تمامًا فكثافتها قليلة مُقارَنًة بالفلزات، فمنها ما يوجد في الحالة الغازية.[٨]

الفرق بين الفلزات واللافلزات من حيث القوة

تُعْتَبَرُ جميع الفلزات ذات قساوة وصلابة عاليتين، فالروابط بين جزيئات المادة قوية، ولكن توجد استثناءات كالصوديوم والبوتاسيوم، حيث يمكن تقطيعهما بالسكين، وعلى العكس من ذلك فاللافلزات سهلة الكَسْر وتمتلك قَوام هَشُّ(Brittle).[٦]

الفرق بين الفلزات واللافلزات من حيث درجة الانصهار

تَعْبُر درجة الانصهار عن درجة الحرارة التي تَتَحَوَّلُ فيها المادة من الحالة الصلبة للحالة السائلة، وتعتبر درجة انصهار الفلزات عالية بشكلٍ عام، ويعتبر التنغستون (W) من الفلزات ذات درجات الانصهار العالية جدًا، حيث تَبْلُغُ 2000 درجة مئوية، ولذلك يستخدم في بناء الصواريخ،[٩] وفي المقابل تكون درجات انصهار اللافلزات قليلة مقارنة بالفلزات ولكنها تتغير بشكل كبير تبعًا لنوع اللافلز.[٦]

الفرق بين الفلزات واللافلزات من حيث تشكيل الكاتيونات

تٌعرَف الكاتيونات (Cations) بأنها الأيونات الموجبة، بحيث يصبع عدد البروتونات أكبر من عدد الإلكترونات في الذرة، وتميل العناصر الفلزية بشكل عام وخصوصًا عناصر المجموعتين الأولى والثانية من الجدول الدوري إلى فَقْدْ الإلكترونات وتشكيل كاتيونات، أما اللافلزات فهي على العكس تميل لكسب الإلكترونات وَتُشَكِّل أيونات سالبة والتي تعرف بالأنيونات (Anions).[١٠]

الفرق بين الفلزات واللافلزات من حيث الكهروسلبية

يتم وَصْف الكهروسلبيَّة (Electronegativity) بأنها قُدْرَةُ العنصر في الجدول الدوري على جذب الإلكترونات وكسبها عند تكوين الروابط الكيميائية، ويتم التعبير عنها برقم بدون وحدة قياس، وبما أن الفلزات تميل لفَقد الإلكترونات فتُعتبر ذات كهروسلبية مُنخفضة، أما اللافلزات فتمتلك كهروسلبية عالية، وبالتالي فإن عناصر المجموعة الأولى من الجدول الدوري تكون أقل كهروسلبية وكلما اتجهنا لليمين تزداد الكهروسلبية وصولًا للهالوجينات ذات الكهروسلبية الأعلى.[١١]

الفرق بين الفلزات واللافلزات من حيث طاقة التأين

تُعرَف طاقة التأيُن (Ionization Energy) بأنها الطاقة اللازمة لنَزع إلكترون من المدار الأخير لذرة عنصر ما، وكون الفلزات تميل لتشكيل الكاتيونات وفقد الإلكترونات فتعتبر طاقة التأين لها قليلة مقارنًة باللافلزات ذات طاقة التأين العالية حيث تميل بطبيعتها لكسب الإلكترونات، وبالتالي فإن نزع إلكترون منها يحتاج لطاقةٍ أعلى.[١٢]

الفرق بين الفلزات واللافلزات من حيث الصوت

تعتبر الفلزات من المواد الرنانة(Sonorous)، حيث تصدر صَوتًا يميل إلى صوت الجرس عند الطَّرق عليها، أما اللافلزات فلا تمتلك خاص ية الرنين.[١]

الفرق بين الفلزات واللافلزات من حيث نوع الأكسيد

تَخْتَلِفُ الفلزات واللافلزات في السلوك الذي تسلكه عند تفاعلها من الأكسجين، حيث تُشَكل نوعين مختلفين من الأكاسيد، فالفلزات تشكل أكاسيد ذات أساس قاعدي (Basic)، أما اللافلزات فتشكل أكاسيد ذات أساس حمضي (Acidic).[١]

يمكن التمييز بين الفلزات والافلزات من خلال الفرق في العديد من الخصائص الفيزيائية، ومن أَهَمُّها اللمعان والكثافة والمطاوعة، كما تمتلك خصائص كيميائية تَمَيُّزُها عن بعضها البعض مثل طاقة التأين لكلٍ منها والكهروسلبية.

أمثلة على الفلزات واللافلزات

ما المجموعات التي تصنف لها الفلزات واللافلزات؟

فيما يأتي المجموعات التي تصنَّف إليها الفلزات، وبعض الأمثلة على كل مجموعة:[٤]

• الفلزات، مثل: الليثيوم (Li)، والصوديوم (Na).
• الفلزات القلوية، مثل: المغنيسيوم (Mg)، الكادميوم (Cd).
• الفلزات الانتقالية، مثل: الذهب (Au)، البلاتينيوم (Pt).
• الأكتينيدات، مثل: اليورانيوم (U)، البلوتونيوم (Pu).
• اللانثينيدات، مثل: السيريوم (Ce)، النيوديميوم (Nd).
• سبعة عناصر وحيدة (Orphans) بلا مجموعة، ومنها الثاليوم (Ti)، والبيسموث (Bi).

فيما يأتي المجموعات التي تصنَّف إليها اللافلزات، وبعض الأمثلة على كل مجموعة:[٥]

• الهالوجينات، مثل: الفلور (F) والكلور (Cl).
• الغازات النبيلة، مثل: الهيليوم (He) والآرغون (Ar).
• ثمانية عناصر وحيدة (Orphans) بلا مجموعة، ومنها البورون (B) والفسفور (P).

تُصنَّف الفلزَّات لخمس مجموعات وسبعة عناصر وحيدة، بينما تصنف اللافلزات لمجموعتين وثمانية عناصر وحيدة.

المراجع[+]

1. ^ أ ب ت ث Anne Marie (23/7/2018), “Metals Versus Nonmetals”, Thought Co, Retrieved 1/2/2021.
2. ↑ “Metal”, Britannica, Retrieved 1/2/2021.
3. ↑ Anne Marie (8/7/2019), “What Are the Properties of Nonmetals”, Thought CO, Retrieved 2/2/2021.
4. ^ أ ب ت “Metals”, Enyclopedia, Retrieved 2/2/2021.
5. ^ أ ب ت “Nonmetals”, Encyclopedia, Retrieved 2/2/2021.
6. ^ أ ب ت ث ج ح “7.6: Metals, Nonmetals, and Metalloids”, Librtexts, 05/9/2020, Retrieved 2/2/2021.
7. ↑ “6.6: Nonmetals”, Liberetexts, 12/8/2020, Retrieved 2/2/2021.
8. ↑ Lisa Gardener (18/4/2003), “Metals, Nonmetals, & Metalloids”, Window 2 Universe, Retrieved 2/2/2021.
9. ↑ Scott Auerbach (30/4/2018), ” Sciencing, Retrieved 2/2/2021.
10. ↑ Tod Hrlmenstine (3/7/2019), “The Difference Between a Cation and an Anion”, Thoght Co, Retrieved 2/2/2021.
11. ↑ “6.21 Periodic Trends: Electronegativity”, CK12, 20/10/2020, Retrieved 2/2/2021.
12. ↑ “Trends In The Chemical Properties Of The Elements”, Britannica, Retrieved 2/2/2021.